Crédito:Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO)
La microespectroscopía infrarroja (IR) en el Sincrotrón de Australia proporcionó información sobre la orientación molecular dentro de la microestructura de una forma particular de paracetamol (forma II), lo que contribuyó a una mejor solubilidad en agua y compresibilidad que el producto comercialmente más estable.
Solubilidad en agua, estabilidad térmica mientras está médicamente activo, mezcla el comportamiento bajo compresión y la estructura mecánica son atributos clave de los productos farmacéuticos, como analgésicos.
Los investigadores observaron que las orientaciones moleculares y la estructura del dominio son de importancia crítica para mejorar la eficacia de los fármacos.
En un artículo publicado en Ciencia de superficies aplicadas , un grupo de investigadores dirigido por el profesor Junko Morikawa y el Dr. Reo Honda del Instituto de Tecnología de Tokio, Swinburne University y Melbourne Centre for Nanofabrication, en asociación con los científicos de líneas de luz IR Dr. Mark Tobin y Dr. Pimm Vongsvivut, utilizó mapeo óptico para revelar la orientación de las moléculas en el paracetamol.
Debido a la limitada información sobre las transiciones de fase in situ, Los hallazgos del estudio son relevantes para los procesos de producción industrial de tabletas y polvos médicos.
En un trabajo que fue similar a un enfoque previamente informado por este equipo en investigaciones sobre microfibras de seda, el grupo utilizó datos de absorbancia para obtener información sobre la orientación, presencia de desorden y límites de grano dentro del material cristalino.
Las imágenes ópticas superpuestas con polarización cruzada y los mapas vectoriales IR de la orientación de las bandas espectrales de absorbancia proporcionan detalles útiles.
"Si miras la figura de arriba, puede ver para cada una de las longitudes de onda de absorbancia que se muestran, Se pueden ver dos dominios diferentes donde los marcadores negros que están sobre cada píxel son bastante cortos en una región que muestra una orientación débil. y luego donde los marcadores son mucho más largos muestra el alto grado de orientación, "dijo Tobin.
"Te está diciendo la dirección del dipolo molecular absorbente que no es necesariamente la misma que la orientación de una molécula lineal".
Usando el método de cuatro ángulos que desarrollaron para el mapeo espectral IR, el polarizador se gira cuarenta y cinco grados para cada una de las cuatro imágenes que se recopilan.
"La configuración de la línea de luz es un poco más que una rutina, "dijo Vongsvivut." Teníamos que asegurarnos de que la alineación del haz del Sincrotrón, que está naturalmente polarizado, era tal que todavía estábamos obteniendo un buen rendimiento para las cuatro orientaciones del polarizador ".
Además del mapeo espectral de absorbancia y retardo IR, el equipo analizó las características térmicas de los polimorfos del paracetamol mediante calorimetría diferencial de barrido.
Más allá del estudio, El principal interés del equipo de RI fue demostrar la utilidad de la técnica para mostrar grados de orientación molecular, que se puede aplicar a biomateriales antibacterianos, y la estructuración láser interna de vidrios transparentes y dialéctica.
"También estamos explorando la aplicación de esta técnica en materiales compuestos, "dijo Tobin.